汽车用涡轮增压柴油机高原性能的研究4.docVIP

汽车用涡轮增压柴油机高原性能的研究 叶林保1,杨 林1,高治宏2 (1.上海交通大学，上海 200030；2.一汽解放公司 无锡柴油机分公司，江苏 无锡 214026) 摘要 针对高海拔地区特殊环境，涡轮增压柴油机在海拔20m、2200m、3800m进行了实地台架及道路试验；随着海拔升高，涡轮增压柴油机的动力性、经济性、可靠性等指标都会恶化，但采取适当措施，可以明显减少恶化程度；把最大扭矩点置于增压器压气机最高效率区，而额定功率点效率应在66%左右，能够提高柴油机高原综合性能；提高压缩比和起动机功率是保证高原起动性能的有效办法。 Research of highland performance of turbo-charged diesel engine for automobile Linbao Ye1，Lin Yang1，Zhihong Gao2） Shanghai Communication University, Shanghai 200030, China； 2.FAW Wuxi Diesel Engine Factory，Wuxi 214026，China) Abstract: According to the especially environmental at high altitudes,the turbo-charged diesel engine have completed the bench test and road test at an altitude of 20m、2200m、3800m.with the elevation increasing. The power 、economy and reliability of turbo-charged diesel engine can worsen. But the worse degree can decrease obviously with proper measure. Put the maximum torque point in the highest efficiency district of turbocharger pressure boost , and a efficiency of rated power should be around 66% , that can raise the diesel engine integral performance at high altitudes.It is the effective method of guaranteeing startability at high altitudes to raise compression ratio and starter power. Key words: turbo-charged diesel engine; highland; performance引言 我国幅员辽阔，地形复杂，整个陆地版图是东低西高，且西部路况较差，山多坡陡。我国陆地面积中，海拔1000m以上的占58%，海拔2000m以上的占33%，海拔3000m以上的占26%。随着我国西部大开发的进行，西部汽车市场迅速增大，汽车流动性加大，使用情况更复杂，因而高原用柴油机的性能成为中国柴油机市场上各厂家必须解决的问题。 由于高原柴的特殊气候环境，油机必须解决以下几方面的问题： 动力性：额定功率及低速扭矩； 经济性：燃油消耗率； 可靠性：耐久性及性能的稳定性； 低温运行性能； 环保性：低尾气排放； 其它：烟度，柴油机冷却性能，机油温度的冷却控制等。 2000年～2002年，无锡柴油机厂与机 械部西宁高原工程机械研究所合作，无锡柴油机厂6110ZL型柴油机在20m、2200m及3800m三种不同海拔环境下进行了实地台架试验。2003年冬季，搭载无锡柴油机厂6110ZL型柴油机的一汽军车为了考核汽车在青藏高原的综合使用性能，在整个青藏地区进行了广泛的道路试验。本文就是通过对这两次高原试验的分析和研究，探讨涡轮增压柴油机的主要性能随海拔变化的规律和特点。 1、海拔高度对柴油机的影响 大气参数、水的沸点都会随海拔高度变化而变化，见表1。随着海拔升高，大气压力下降，空气的密度、空气的单位含氧量也均降低。这些将使燃烧恶化，造成功率下降、油耗上升，排气烟度变黑。大量试验统计结果表明，自然吸气发动机，海拔每升高l 000m功率约下降8%～10％，外特性最低比油耗增加3％～4％。采用涡轮增压后，由于增压器有一定补偿作用，增压柴油机的功率，随海拔升高而下降的幅度相对较小。因此，为使发动机在高原工作时恢复其原有的功率，采用涡轮增压是行之有效的方法。 但对于增压柴油机，由于随着